[发明专利]高精度交流阻抗测试系统及其测试方法

权利要求书

1.一种高精度交流阻抗测试系统，其特征在于：包括

电脑主板，用于控制整套系统运行；

外围设备，与电脑主板相连，用于人机交互；

电源模块，为整套系统提供电源；

矢量信号测试模块，与电脑主板相连，并通过标准参考电阻与被测件相连，用于测量被测件和标准参考电阻上的电压数据，将其发送至电脑主板，所述矢量信号测试模块包括

自动增益控制模块，分别与程控高精度低失真度信号源和混频本振信号源及程控平衡信号源相连，根据测试信号的频率和幅度将程控高精度低失真度信号源和混频本振信号源以及程控平衡信号源的信号进行增益控制；

低通滤波器，与自动增益控制模块相连，对自动增益控制模块发出的信号进行低通滤波；

混频器，与低通滤波器相连，对低通滤波器发出的信号进行混频，其中对低于本振频率的信号进行上混频，高于本振频率的信号进行下混频；

模数转换器，与混频器相连，将混频后的信号转换成数字信号；

可编程数字逻辑电路，与模数转换器相连，根据数字信号进行计算和处理，得出被测件的相关数据送给电脑主板进行处理；

所述被测件通过HPOT端口与矢量信号测试模块连接，被测件通过HCUR端口与程控高精度低失真度信号源和混频本振信号源连接，被测件通过LCUR端口与标准参考电阻连接，被测件通过LPOT端口与误差电流检测模块连接；

程控高精度低失真度信号源和混频本振信号源，分别与电脑主板、矢量信号测试模块、被测件相连，用于产生测试用的主信号和提供矢量信号测量模块用的混频本振信号；

误差电流检测模块，与被测件相连，用于检测测试信号通过被测件及平衡信号通过标准参考电阻产生的误差电流，所述误差电流检测模块包括

切换开关A，与被测件相连，根据不同的测试频率切换使用信号；

电流/电压变换模块，与切换开关A相连，将电流信号变化为电压信号；

自动增益控制模块，与电流/电压变换模块相连，将电压信号自动控制增益；

低通滤波器，与自动增益控制模块相连，将增益信号进行低通滤波；

切换开关B，与低通滤波器相连，根据不同的输出频率切换使用信号；

模数转换器，与切换开关B相连，将模拟信号转成数字信号；

可编程数字逻辑电路，与模数转换器相连，根据数字信号进行计算和处理；

程控平衡信号源，分别与误差电流检测模块、矢量信号测量模块及标准参考电阻相连，用于产生一个和测试信号频率相同的信号；

所述程控平衡信号源包括

可编程数字逻辑电路，与误差电流检测模块相连，根据误差电流检测模块输出的数据来控制平衡信号源的幅度和相位；

数模转换器，与可编程数字逻辑电路相连，将可编程数字逻辑电路发出的数字信号转换成模拟信号；

低通滤波器，与数模转换器相连，根据不同的测试频率进行滤波；

切换开关，与低通滤波器相连，根据不同的测试频率切换使用低通滤波器发出的信号。

2.根据权利要求1所述的高精度交流阻抗测试系统，其特征在于：所述标准参考电阻采用一个或多个不同频率的标准参考电阻阵列。

3.一种如权利要求1或2所述的高精度交流阻抗测试系统的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)通过外围设备设置测试参数，然后将被测件接入矢量信号测试模块、程控高精度低失真度信号源和混频本振信号源、误差电流检测模块、程控平衡信号源进行测试；

(2)测试时，程控高精度低失真度信号源和混频本振信号源产生一个高精度低失真度的正弦波信号，送给被测件产生一个电流I1；同时程控平衡信号源也产生一个频率相同的正弦波，通过标准参考电阻也产生一个电流I2；

(3)I1和I2在被测件的LCUR端口和LPOT端口汇合，如果I1和I2的幅度相等且相位相反，那I1和I2就会抵消，被测件的LCUR端口和LPOT端口电压就等于零伏；如果幅度不相等或者相位不相反，就会有误差电流I3＝I1+I2；

(4)然后通过误差电流检测模块的信号处理将误差电流进行采集及处理，最终反向叠加到程控平衡信号源上，从而使程控平衡信号源产生的正弦波信号发生幅度和相位的变化达到I1和I2抵消的最终目的；

(5)当整个回路正常工作时，I1和I2将动态抵消，使LPOT端口没有电流流入，LCUR端口电压就等于零伏；

(6)通过测量被测件上的电压和标准参考电阻上电压就能通过公式算出阻抗。